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  • TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑"1",0V等价于逻辑"0",这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信...
    本文转自:http://www.51hei.com/bbs/dpj-90918-1.html
    什么是TTL电平?

    TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑"1",0V等价于逻辑"0",这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

    TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响;另外对于并行数据传输,电缆以及连接器的费用比起串行通信方式来也要高一些。

    TTL电路的电平就叫TTL 电平,CMOS电路的电平就叫CMOS电平。

    TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路(Transistor-Transistor Logic),主要有54/74系列标准TTL、高速型TTL(H-TTL)、低功耗型TTL(L-TTL)、肖特基型TTL(S-TTL)、低功耗肖特基型TTL(LS-TTL)五个系列。标准TTL输入高电平最小2V,输出高电平最小2.4V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V,输出低电平最大0.4V,典型值0.2V。S-TTL输入高电平最小2V,输出高电平最小Ⅰ类2.5V,Ⅱ、Ⅲ类2.7V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V,输出低电平最大0.5V。LS-TTL输入高电平最小2V,输出高电平最小Ⅰ类2.5V,Ⅱ、Ⅲ类2.7V,典型值3.4V,输入低电平最大Ⅰ类0.7V,Ⅱ、Ⅲ类0.8V,输出低电平最大Ⅰ类0.4V,Ⅱ、Ⅲ类0.5V,典型值0.25V。TTL电路的电源VDD供电只允许在+5V±10%范围内,扇出数为10个以下TTL门电路。

    COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor)集成电路的英文缩写,电路的许多基本逻辑单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的,静态功耗很小。COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5--+15V均能正常工作,电压波动允许±10,当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1,输出电压低于VSS+0.5V(VSS为数字地)为逻辑0,扇出数为10--20个COMS门电路。

    TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑"1",0V等价于逻辑"0",这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响;另外对于并行数据传输,电缆以及连接器的费用比起串行通信方式来也要高一些。CMOS电平和TTL电平: CMOS电平电压范围在3~15V,比如4000系列当5V供电时,输出在4.6以上为高电平,输出在0.05V以下为低电平。输入在3.5V以上为高电平,输入在1.5V以下为低电平。而对于TTL芯片,供电范围在0~5V,常见都是5V,如74系列5V供电,输出在2.7V以上为高电平,输出在0.5V以下为低电平,输入在2V以上为高电平,在0.8V以下为低电平。因此,CMOS电路与TTL电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配。

    TTL电平与CMOS电平的区别:

    (一)TTL高电平3.6~5V,低电平0V~2.4V
    CMOS电平Vcc可达到12V
    CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为0.1Vcc。
    CMOS电路不使用的输入端不能悬空,会造成逻辑混乱。

    TTL电路不使用的输入端悬空为高电平。

    另外,CMOS集成电路电源电压可以在较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。用TTL电平,它们就可以兼容。

    (二)TTL电平是5V,CMOS电平一般是12V。
    因为TTL电路电源电压是5V,CMOS电路电源电压一般是12V。
    5V的电平不能触发CMOS电路,12V的电平会损坏TTL电路,因此不能互相兼容匹配。

    (三)TTL电平标准
    输出 L: <0.8V ; H:>2.4V。
    输入 L: <1.2V ; H:>2.0V

    TTL器件输出低电平要小于0.8V,高电平要大于2.4V。输入,低于1.2V就认为是0,高于2.0就认为是1。

    CMOS电平:
    输出 L: <0.1*Vcc ; H:>0.9*Vcc。
    输入 L: <0.3*Vcc ; H:>0.7*Vcc.

    一般单片机、DSP、FPGA他们之间管教能否直接相连. 一般情况下,同电压的是可以的,不过最好是要好好查查技术手册上的VIL,VIH,VOL,VOH的值,看是否能够匹配(VOL要小于VIL,VOH要大于VIH,是指一个连接当中的)。有些在一般应用中没有问题,但是参数上就是有点不够匹配,在某些情况下可能就不够稳定,或者不同批次的器件就不能运行。

    例如:74LS的器件的输出,接入74HC的器件。在一般情况下都能好好运行,但是,在参数上却是不匹配的,有些情况下就不能运行。

    74LS和54系列是TTL电路,74HC是CMOS电路。如果它们的序号相同,则逻辑功能一样,但电气性能和动态性能略有不同。如,TTL的逻辑高电平为> 2.7V,CMOS为> 3.6V。如果CMOS电路的前一级为TTL则隐藏着不可靠隐患,反之则没问题。

    1.TTL电平:
    输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。

    2.CMOS电平:
    1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。

    3.电平转换电路:
    因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。

    4.OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。

    5.TTL和COMS电路比较:

    1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。

    2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。

    3)COMS电路的锁定效应:
    COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。

    防御措施:
    1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压。
    2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。
    3)在VDD和外电源之间加线流电阻,即使有大的电流也不让它进去。
    4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS电路得电源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源。

    6.COMS电路的使用注意事项

    1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。
    2)输入端接低内组的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内。
    3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
    4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。
    5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。

    7.TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理):

    1)悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。

    2)在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。

    8.TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三机管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的0,而是约0。而这个就是漏电流。开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。

    所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。

    9.什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别?

    TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。

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  • TTL电平和CMOS电平总结

    2021-01-19 20:36:22
    1,TTL电平(什么是TTL电平):  TTL电平信号被利用的多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部...
  • RS232电平 RS485电平 RS422电平 TTL电平

    千次阅读 2018-08-14 10:52:30
     232电平或者说串口电平,有的甚至说计算机电平,所有的这些说法,指得都是计算机9针串口(RS232)的电平,采用: 负逻辑-15v ~ -3v 代表1, 正逻辑+3v ~ +15v 代表0。  RS485电平和RS422电平 由于两者均...

    【来自】http://guoyue1983.blog.sohu.com/135793787.html

        232电平或者说串口电平,有的甚至说计算机电平,所有的这些说法,指得都是计算机9针串口(RS232)的电平,采用:

    负逻辑-15v ~ -3v 代表1,

    正逻辑+3v ~ +15v 代表0。


        RS485电平和RS422电平 由于两者均采用 差分传输(平衡传输)的方式,所以他们的电平方式,一般有两个引脚 A和B。

        发送端 AB间的电压差:

    +2 ~ +6v 代表 1;

    -2 ~ -6v 代表 0。

        接收端 AB间的电压差

    大于 +200mv 代表 1;

    小于 -200mv 代表 0。


    定义逻辑1为B>A的状态

    定义逻辑0为A>B的状态

    AB之间的电压差不小于200mv


        一对一的接头的情况下:

    RS232  可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率 20kbps

    422    只能做到单向传输,半双工通讯,最高传输速率10Mbps

    485    双向传输,半双工通讯, 最高传输速率10Mbps

     

     

        顺便在这里引用下http://www.shineblog.com/user4/rexdu/archives/2006/403924.shtml的文章,总结一下各种电平。

        首先,总结一下各电平标准:
        现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等,还有一些速度比较高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。

     

    TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
    Vcc:5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
    因为2.4V与5V之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统功耗,还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。
    LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。

    3.3V LVTTL
    Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。

    2.5V LVTTL
    Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
    更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就OK了。

        TTL使用注意:TTL电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串22欧或33欧电阻;TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入

     

    CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor    PMOS+NMOS。
    Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
    相对TTL有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL,出现了LVCMOS,可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动

    3.3V LVCMOS
    Vcc:3.3V;VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V。

    2.5V LVCMOS
    Vcc:2.5V;VOH>=2V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。

    CMOS使用注意:CMOS结构内部寄生有可控硅结构,当输入或输入管脚高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)时,电流足够大的话,可能引起闩锁效应,导致芯片的烧毁。

     

     

    ECL:Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构)
    Vcc=0V;Vee:-5.2V;VOH=-0.88V;VOL=-1.72V;VIH=-1.24V;VIL=-1.36V。
    速度快,驱动能力强,噪声小,很容易达到几百M的应用。但是功耗大,需要负电源。为简化电源,出现了PECL(ECL结构,改用正电压供电)和LVPECL。

    PECL:Pseudo/Positive ECL
    Vcc=5V;VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64V
    LVPELC:Low Voltage PECL
    Vcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94V

    ECL、PECL、LVPECL使用注意:不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构,必须有电阻拉到一个直流偏置电压。(如多用于时钟的LVPECL:直流匹配时用130欧上拉,同时用82欧下拉;交流匹配时用82欧上拉,同时用130欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在1.95V左右。)

     

    前面的电平标准摆幅都比较大,为降低电磁辐射,同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。
    LVDS:Low Voltage Differential Signaling
    差分对输入输出,内部有一个恒流源3.5-4mA,在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为±350mV的差分电平。
    LVDS使用注意:可以达到600M以上,PCB要求较高,差分线要求严格等长,差最好不超过10mil(0.25mm)。100欧电阻离接收端距离不能超过500mil,最好控制在300mil以内。

    下面的电平用的可能不是很多,篇幅关系,只简单做一下介绍。

    CML:是内部做好匹配的一种电路,不需再进行匹配。三极管结构,也是差分线,速度能达到3G以上。只能点对点传输。

    GTL:类似CMOS的一种结构,输入为比较器结构,比较器一端接参考电平,另一端接输入信号。1.2V电源供电。
    Vcc=1.2V;VOH>=1.1V;VOL<=0.4V;VIH>=0.85V;VIL<=0.75V
    PGTL/GTL+
    Vcc=1.5V;VOH>=1.4V;VOL<=0.46V;VIH>=1.2V;VIL<=0.8V

    HSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准:一般有V&not;CCIO=1.8V和V&not;&not;CCIO= 1.5V。和上面的GTL相似,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平(VCCIO/2),另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度)。
    SSTL主要用于DDR存储器。和HSTL基本相同。V&not;&not;CCIO=2.5V,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平1.25V,另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度),HSTL和SSTL大多用在300M以下.


     

    RS-232、RS-422与RS-485的由来

    RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
      
      RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用,许多厂家都建立了一套高层通信协议,或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的,视频服务器上的控制协议则更多了,如Louth、Odetis协议是公开的,而ProLINK则是基于Profile上的。
      
    二、RS-232串行接口标准
      目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。

    RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。

      收、发端的数据信号是相对于信号地,如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

    其有关电气参数参见表1。
      
      规定 RS232 RS422 R485
      工作方式 单端 差分 差分
      节点数 1收、1发 1发10收 1发32收
      最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺
      最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
      最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V
      驱动器输出信号电平(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
      驱动器输出信号电平(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V
      驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54
      摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
      接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V
      接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
      接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K
      驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V
      接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V
      表1
      
    三、RS-422与RS-485串行接口标准
      1.平衡传输
      RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。
      通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2~6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号地C,在RS-485中还有一“使能”端,而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
      接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连,当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。
      
      2.RS-422电气规定
      RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。
      
      RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
      RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
      RS-422有关电气参数见表1
      3.RS-485电气规定
      由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。
      而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多的通信,即只能有一个主(Master)设备,其余为从设备,但它比RS-422有改进,无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。
      RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的,RS-485是-7V至+12V之间,而RS-422在-7V至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12k,RS-422是4k;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
      RS-485有关电气规定参见表1。
      RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
      RS-485需要2个终接电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。

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  • Uart接口TTL电平详解

    千次阅读 2018-04-19 15:25:00
    Uart接口的详细解释 我面试的时候一般喜欢问应聘者一个问题:UART与RS232/RS485的区别与联系?很多人对于这个问题答得都不是很好。还有些人压根就没有想过这个问题,一直认为他们是同一个东西,就是咱们俗称的...

    Uart接口的详细解释

     

    我面试的时候一般喜欢问应聘者一个问题:UARTRS232/RS485的区别与联系?很多人对于这个问题答得都不是很好。还有些人压根就没有想过这个问题,一直认为他们是同一个东西,就是咱们俗称的串口。

     

    我刚入嵌入式的大门时,对这个问题也困惑过很久,后来终于弄明白了。跟大家一起分享一下吧。

     

    简单来说,区别在于UART是一种接口,而RS232/RS485是一种总线。UART这个接口,后面可以接TTL电平,这就是我们俗称的普通的串口。而UART如果接了RS232/RS485的转换芯片,那么后面的总线上就是按照RS232/RS485规则来传输数据。RS232/RS485总线的具体规则我们后续再讨论,本篇主要详解TTL下的情况。UARTTTL电平时,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”。

    如下例子主要说明一下UARTTTL电平这种方式是怎么传输二进制数据的。这是我在项目中的一个例子,用STM32F429Uart4口采集TOF模块测量得到的距离信息。

    UARTRx连接测距模块TOFTxTOFUART发送了0x32 0x33 0x6d 0x6d 0x0a 五个字节,对应的ASCII码是23mm,表示测到的距离。

     

    0x32 0x33 0x6d 0x6d 0x0a 对应的示波器上测到波形如下所示,我们来一起分析一下。

     

     

     

     

    首先,UART的波特率,配置的是9600。对于串口来说,波特率=比特率,所以串口现在比特率为9600,所以每一个bit需要的时间为100us。所以示波器抓的波形对应的比特流是:

    00100110010110011001010110110101011011010010100001

     

    对于Uart,我配置的代码如下:

     

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = UART4_BAUD; //9600

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(UART4, &USART_InitStructure);

     

    所以Uart的数据位宽为8bit,再加上起始位0,结束为1.所以比特流分割为如下:

    0  0100 1100  1

    0  1100 1100  1

    0  1011 0110  1

    0  1011 0110  1

    0  0101 0000  1

    考虑硬件总线上的数据时序,CPU接收到后的比特序列颠倒:  

    0100 1100 颠倒为  0011 0010  即为0x32

    1100 1100 颠倒为  0011 0011  即为0x33

    1011 0110 颠倒为  0110 1101  即为0x6d

    1011 0110 颠倒为  0110 1101  即为0x6d

    0101 0000 颠倒为  0000 1010  即为0x0a

     

    完美! 发送的0x32 0x33 0x6d 0x6d 0x0a 字节与示波器上测量到的高低电平信号完美相符。

    作为嵌入式软件工程师,对软硬件的接口分析到这种程度,一般情况下,就够用了。

    转载于:https://www.cnblogs.com/stay-foolish1984/p/8883225.html

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    TTL电平、COMS电平、232电平、USB电平的区别与转换方法

    一、电平信号的主要特性

    电平

         输入

         输出

    特点

     

     

    TTL

    大于2.0

    小于1.2V

    大于2.4V

    小于0.8V

    所有的主控制芯片引脚(包括串口的RX,TX,普通IO口)都是TTL电平,TTL拥有较低的噪声容限①

    CMOS

    大于0.7VCC

    小于0.3VCC

    大于0.9VCC

    小于0.1VCC

    TTL的噪声容限高

     

    逻辑1

    逻辑0

     

    232

    -3V---15V

    +3---+15V

    PC机上串口的都是232电平

    485

    两线间的电压差为+2-6V

    两线间的电压差为-2-6V

    良好的抗噪声干扰性,适合长距离传输

     

    USB协议

     

    USB

    采用VCCGNDD+D-传输

    电脑中USB插口的都是USB电平

    *噪声容限:指在前一极输出为最坏的情况下,为保证后一极正常工作,所允许的最大噪声幅度,噪声容限越大说明容许的噪声越大,电路的抗干扰性越好。噪声容限的计算公式:

    二、电平之间的转换

    在进行单片机调试的时候,我们经常会通过串口在PC机上查看结果,单片机串口与PC机串口是如何通讯的呢,下面总结一下几种常见的方法:

    1.     单片机通过232PC机串口相连

    单片机串口的RXTXTTL电平,经过电平转换芯片(如MAX232)后转换成232电平,再经过串口线与PC机的串口连接。




    2.     在笔记本中,如没有串口,则可以将MAX232电平通过串口转USB线与电脑连接:

    注:RS232是协议,MAX232是芯片


     

    3.    采用USBTTL模块

    USBTTL模块通常有四根线,VCC,GND,RX,TX;只需要将RX,TX,GND与单片机的对应接口相连就可以直接与PC机通讯,极大方便了调试人员




    使用USBTTL模块要在PC机上安装相应的驱动,如CH340驱动,PL2303  驱动(购买USBTTL 芯片时厂家都会给出转换芯片的型号以及驱动下载途径)



    转载于:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6330c39b0102vrqm.html

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    千次阅读 2016-10-19 20:11:36
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空空如也

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